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鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 | 無發表權 |
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| 發表者 | 討論內容 |
|---|---|
| ITO | 發表時間: 2006-12-22 11:30 |
網站管理員   註冊日: 2004-09-15 來自: 日本 發表數: 30762
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[20926]
鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
http://www.acapixus.dk/photography/dSLRresolution.htm 要完全發揮EF50mm F1.4 鏡頭的最大值180 lines/mm性能的畫素數， APS-C為1800萬畫素，135 為4700萬畫素。 (不過小弟對此數據有點懷疑，應該還有很多其他影響因素  ) |
| ducknest | 發表時間: 2006-12-23 01:34 |
Home away from home   註冊日: 2005-07-12 來自: 發表數: 1238
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[20935]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 引文:
這樣算起來....4/3系統多少就會碰到畫素上限阿 |
| Searchman | 發表時間: 2008-02-22 10:33 |
Quite a regular  註冊日: 2008-02-19 來自: 發表數: 71
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[40069]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 不好意思，我來晚了...
這邊有 Kodak 提出的系統解析力公式： http://www.diax.nl/pages/Lens_res_uk.html 1/Rt^2 = 1/Rs^2 + 1/RL^2 (Higgins, G.C.Appl. Opt. 3, v.1, 9, Jan 1964) Rt = Resolution of the system (lens + sensor) Rs = Resolution of the sensor RL = Resolution of the lens 由此公式計算得知，鏡頭解像力必須是感光元件的 2 倍， 才會發揮感光元件解像力的九成(89.4%)，等同感光元件 80%畫素(89.4%之平方) 的等效表現。 若兩者解像力相等，則解像力只剩七成(70.7%)，等同50%畫素(70.7%之平方) 的等效表現。 依 Canon EF 50mm/F1.4 的 180 l/mm (90 lp/mm)來看 1. 若 CCD/CMOS 密度為 90 l/mm，則 90 x 89.4% = 80 l/mm 感光元件的解像力發揮效果為 80/90 = 89% 2. 若 CCD/CMOS 密度為 180 l/mm，則 180 x 70.7% = 127 l/mm 感光元件的解像力發揮效果為 127/180 = 71% 3. 若 CCD/CMOS 密度為 360 l/mm，則 180 x 89.4% = 161 l/mm 感光元件的解像力發揮效果為 80/90 = 45% 總之，鏡頭和感光元件兩個解像力， 其中一個比另一個大很多的話，對系統解像力的提昇就會頓化， 而且系統解像力最高也不會高過小的那一個。 不過照這個結果來看，應該是鏡頭要比感光元件高會比較好， 不然拍出來的 1:1 圖片就會糊糊的了，徒增圖檔的size而已。 |
| Searchman | 發表時間: 2008-02-22 10:51 |
Quite a regular 註冊日: 2008-02-19 來自: 發表數: 71
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[40071]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 承上
鏡頭 Canon EF 50mm/F1.4 的 180 l/mm 假設 CCD/CMOS 也是 180 l/mm 的話。﹝此時系統解像力約七成127 l/mm﹞ 135FF：( 36mm x 180 ) x ( 24mm x 180 ) = 2800 萬畫素CCD/CMOS，系統解像力 36x127x24x127 = 1400萬 APS：( 22.5mm x 180 ) x ( 15mm x 180 ) = 1094 萬畫素CCD/CMOS，系統解像力 22.5x127x15x127 = 544萬 同樣鏡頭 Canon EF 50mm/F1.4 的 180 l/mm 但若假設 CCD/CMOS 是 90 l/mm 的話。﹝此時系統解像力約九成80 l/mm﹞ 135FF：( 36mm x 90 ) x ( 24mm x 90 ) = 700 萬畫素CCD/CMOS，系統解像力 36x80x24x80 = 553萬 APS：( 22.5mm x 90 ) x ( 15mm x 90 ) = 273 萬畫素CCD/CMOS，系統解像力 22.5x80x15x80 = 216萬 |
| shamicaho | 發表時間: 2008-02-22 15:10 |
Home away from home   註冊日: 2007-11-20 來自: shami所在 發表數: 324
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[40076]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 引文:
乍看之下以為是這樣 1/(Rt^2) = 1/(Rs^2) + 1/(RL^2) 看了你的解說，原來是這樣 (1/Rt)^2 = (1/Rs)^2 + (1/RL)^2 感謝說明 |
| Searchman | 發表時間: 2008-02-22 17:55 |
Quite a regular 註冊日: 2008-02-19 來自: 發表數: 71
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[40086]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 再談到 4/3 的影像畫素上限，
更明確的說，應該是現實考量下的上限， 因為若不考慮成本而去逼近物理極限，應該可以衝更高，只是不會量產。 剛剛我們有提到， 鏡頭 Canon EF 50mm/F1.4 的 180 l/mm， 若感光元件也是 180 l/mm， 則 FF 約 2800 萬畫素﹝系統等效解析約 1400萬之完美表現﹞ APS 則約 1100 萬畫素﹝系統等效解析約 550萬之完美表現﹞ 一般 135 鏡頭的 MTF 大多採 10 lp/mm + 30 lp/mm。 而 4/3 對於鏡頭 MTF 更要求 20 lp/mm + 60 lp/mm。 因此粗估 4/3 鏡頭兩倍於 135 鏡頭的解像力， ﹝聰明人到這邊就已經能猜出和FF差不多囉﹞ 就以 360 l/mm(180 lp/mm) 來估計好了， 假設感光元件也是 360 l/mm： 17.3 x 360 x 13 x 360 = 2914萬 ﹝系統等效解析約 1450萬之完美表現﹞ 大致上是這樣，若有不週全之處， 還請各位前輩多指導，謝謝！ |
| ITO | 發表時間: 2008-02-22 18:36 |
網站管理員 註冊日: 2004-09-15 來自: 日本 發表數: 30762
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[40089]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 發問 (假如問的問題太笨請勿笑
 )請問目前的馬賽克感光元件、每個畫素只負責RGB中一色， 及LPF的平滑等， 這些條件對上述公式是否有影響 |
| ADI | 發表時間: 2008-02-22 18:59 |
攝政王(特權份子)   註冊日: 2004-11-20 來自: 豬寮 發表數: 6944
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[40090]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 我覺得應該先問自己 ---- 我到底需要多少的解像力??
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| 訪客 | 發表時間: 2008-02-22 22:25 |
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[40104]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 引文:
得問問其他消費者 只看什麼時候才會參考，帳面數字以外的東西？ 28MP之後 別家又出了30MP 幾季後又發表32MP 永無止境 -- Let's PARTY☆NIGHT! ^^ http://blog.pixnet.net/volgarv |
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| ducknest | 發表時間: 2008-02-22 22:38 |
Home away from home 註冊日: 2005-07-12 來自: 發表數: 1238
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[40105]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 引文:
6~10mp  要的不多 |
| Searchman | 發表時間: 2008-02-22 22:48 |
Quite a regular 註冊日: 2008-02-19 來自: 發表數: 71
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[40106]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 引文:
您好，我非常認同您所說的。 老實說，我最想要的是... 135片幅 Foveon X3 的感光元件，而且只需要300萬畫素就好。 300萬畫素，約 2130 x 1420 2130 / 36mm = 59 l/mm，約 30 lp/mm 使用 EF 50mm/f1.4 的 90 lp/mm 鏡頭則能發揮 95% 的感光元件解析力， 真的太夠用啦！ 我真的不需要高畫素，﹝然而有大圖需求者應該會需要﹞ 我在這邊只是就事論事討論罷了。 |
| Searchman | 發表時間: 2008-02-23 00:16 |
Quite a regular 註冊日: 2008-02-19 來自: 發表數: 71
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[40110]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 引文:
您好， 關於您提到的，是一定會有影響， 國外網站測試 SD14 vs 5D ： http://www.ddisoftware.com/sd14-5d/ 測得平均解像力為 5D(12.6M)1890 > SD14(4.6M)1700 > 20D(8M)1580 因此個人粗估 Mosaic 解像力約為硬體規格的0.7倍(0.7平方為一半畫素) 另外在友站討論： http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=164&t=491869 當中的 AlexHsu兄 用ISO12233測試圖表幫我們測得一個結果， 就是 Mosaic 硬體全畫素產出之圖檔，為一半畫素圖檔解像力的 1.076倍， 僅增加 7.6% 的解像力，不到一成。 當然，也有人說 Mosaic 只是缺少顏色，對解像力並無損失。 我並不認同這種說法。 我在國外友站 Steve's DigiCams 的測試照中發現一個現像， 那就是大多數的DSLR把其中一個景的屋頂給糢糊掉了：(原圖裁切無縮放) http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s99.jpg  其中屋頂比較清楚的只有 Sigma SD10 和 Kodak Pro back 645 兩部， 而且除了 Sigma SD10 是用 Foveon CMOS 外，其它都是用 Mosaic CCD/CMOS。 不過我們發現10D、20D、5D、1DsII、SD10屋子的圖像大小差不多，只有Kodak 645機背的拍得比較大， 至於為甚麼我並不清楚，各位可以參考圖檔來源： ●Canon 10D： http://www.steves-digicams.com/2003_reviews/10d/samples/IMG_0082.JPG ●Canon 20D： http://www.steves-digicams.com/2004_reviews/20d/samples3/IMG_1230.JPG ●Canon 5D： http://www.steves-digicams.com/2005_reviews/eos5d/samples/IMG_0890.JPG ●Canon 1DsII： http://www.steves-digicams.com/2005_reviews/1dsm2/samples/tn_VJ9J8132_CR2_s0_JPG.jpg ●Sigma SD10： http://www.steves-digicams.com/2003_reviews/sigma_sd10/samples/IMG09768.jpg ●Kodak DCS Pro Back 645： http://www.steves-digicams.com/2002_reviews/proback645/samples/44FP1826ps.jpg 於是我有一個構想：把 Sigma SD10 的裁切部分當成原始圖像，把這一個區塊 Mosaic 化會怎樣呢？ 我們可以先看看 Foveon X3 CMOS 和 Mosaic CCD/CMOS 的成像原理： http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s00.gif  我寫一支程式將這個區塊的圖檔做成兩者的成像流程，(Mosaic 流程部分放大可以看清楚RGB各別排列) http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s01.gif  將 Foveon X3 圖像 Mosaic 化的結果，跟來源網站10D、20D、5D、1DsII測試圖檔有同樣的模糊情形。 不過 Kodak 645 拍出來較大圖像也可以很清楚， 代表 Mosaic CCD/CMOS 其實也是可以拍得清楚，只是需要更大的畫素， 僅管 Sigma SD10 號稱 10MP，我仍認定他是 3.4MP，然而他是很扎實的。 另外，我們可以再看一下幾種不同規格 CCD/CMOS 的真實大小如圖： http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s03.gif  若您的螢幕是用的最高解析度的話，別客氣拿尺來量，135片幅的對角線是不是大約43mm呢？ 我們還能發現CCD/CMOS上面每個cell的大小各有差別， 甚麼？圖太小看不清楚？ 好吧，我們就給它放大：﹝每一小格子大約10000畫素等比例去表示﹞ http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s04.gif  我畫格子的這幾台相機都是實際上存在，而且官方號稱的畫素相近的； 不難體會格子越大的對於鏡頭解析力的要求就會比較低。 這也顯示出 Mosaic 原本不夠扎實的影像一直衝高畫素造成點距縮小， 更容易面臨因鏡頭解析力的限制，所造成畫質的雙重打擊。 只是我想 Mosaic 的減損算法有兩種， 感光元件： Canon 5D，4368 / 35.8 = 122 l/mm 鏡頭： Canon EF 50mm/f1.4 = 180 l/mm 1.求得系統解像力再因馬賽克減損除半 101 / 2 = 50 l/mm = 25 lp/mm 2.先將感光元件馬賽克減半(122/2=61)再求系統解像力 = 58 l/mm = 29 lp/mm 個人認為 1 似乎是比較恰當。 目前的 SD14 2652/20.7 = 128 l/mm， 若轉接 Canon EF 50/1.4 的 180 l/mm，系統解析力 = 104 l/mm = 52 lp/mm 以上分析為拋磚引玉，還請各位先進不吝指點。 謝謝！ |
| 訪客 | 發表時間: 2008-02-23 00:26 |
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[40112]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
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| Searchman | 發表時間: 2008-02-23 08:33 |
Quite a regular 註冊日: 2008-02-19 來自: 發表數: 71
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[40122]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 引文:
以下是其他 DSLR 同一個場景的實拍圖， SD9 的表現和 SD10 一樣清晰， 其他各廠牌的 Mosaic DSLR 卻都有模糊的現象。 您所說的〝人為因素〞， 是在懷疑 Steve's DigiCam 實拍圖有什麼問題嗎？ Sigma SD9： http://www.steves-digicams.com/2002_reviews/sd9/samples/IMG00128n.jpg Nikon D80： http://www.steves-digicams.com/2006_reviews/d80/samples/dsc_0937.jpg Fujifilm S5 Pro： http://www.steves-digicams.com/2007_reviews/fuji_s5pro/samples/dscf2249.jpg Olympus E3： http://www.steves-digicams.com/2007_reviews/olympus_e3/samples/P1010002.JPG Pentax K10D： http://www.steves-digicams.com/2007_reviews/k10d/samples/IMGP1152.JPG Sony a100： http://www.steves-digicams.com/2006_reviews/sony_a100/samples/DSC09270.JPG |
| Ric | 發表時間: 2008-02-23 08:54 |
Home away from home 註冊日: 2006-01-30 來自: 發表數: 632
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[40123]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 再幫 ITO 大問一次
如果不管顏色，Mosaic 拆掉 LPF 還是得到相同的結果嗎？ 是不是這樣來比較解析能力會比較公平呢？ 反正這裏也沒在比顏色正確與否… |
| Searchman | 發表時間: 2008-02-23 09:31 |
Quite a regular 註冊日: 2008-02-19 來自: 發表數: 71
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[40125]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 引文:
您好，其實我已經回答了。 我將 Foveon X3 的影像，單純把它 Mosaic 取樣後再成像，並沒有做 LPF 處理。 http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s01.gif 其實這邊應該就看得出來， 不然我再提供大範圍的圖像您親眼看看囉： ●SD10 原圖裁切 http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/_9.jpg  ●Mosaic 取樣之後(無LPF) http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/_9a.jpg  無 LPF 的情況之下會有雜紋，而且影像的細節部分仍然是模糊的。 這邊的解像力差距用眼睛看就已經很清楚了。 |
| 必魯 | 發表時間: 2008-02-23 22:10 |
Quite a regular 註冊日: 2006-02-02 來自: 發表數: 70
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[40133]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 真是淺顯易懂又鞭辟入裡的好文章
感謝Searchman兄的專業解析 連我這門外漢都有撥雲見日的理解 忍不住要為您喝采  |
| jjchern | 發表時間: 2008-02-24 02:30 |
Home away from home  註冊日: 2005-05-24 來自: 淡水 發表數: 709
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[40138]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 引文:
圖文精彩的解說.....  難怪我們看SD9跟 SD10 的樣張時有種起雞皮疙瘩的感覺... |
| ITO | 發表時間: 2008-02-24 11:06 |
網站管理員 註冊日: 2004-09-15 來自: 日本 發表數: 30762
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[40148]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限 感謝Searchman兄精闢的說明
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| bri-n | 發表時間: 2008-02-25 07:41 |
Just can't stay away   註冊日: 2006-06-17 來自: 發表數: 281
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[40187]
Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
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